DE29502578U1 - Bauwerk für die mehrstufige biologische Reinigung von Abwasser - Google Patents
Bauwerk für die mehrstufige biologische Reinigung von AbwasserInfo
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Description
G 1729
PASSAVANT-WERKE AG
65322 Aarbergen 7
65322 Aarbergen 7
Bauwerk für die mehrstufige biologische Reinigung von Abwasser
Die Neuerung betrifft ein kombiniertes Bauwerk für die mehrstufige
biologische Reinigung von organische Schmutzstoffe enthaltendem Abwasser.
Bei der biologischen Reinigung von Abwasser werden die in den Schmutzstoffen enthaltenen Kohlenstoff-, Ammonstickstoff- und
Phosphorverbindungen in mehreren Stufen durch Umwandlung in Gasform bzw. Einbau in den Überschußschlamm eliminiert.
Für diese Elimination der Verbindungen hat sich eine feste Reihenfolge der Zonen mit den verschiedenen Milieubedingungen
etabliert. So wird nach der mechanischen Reinigungsstufe zuerst eine anaerobe Zone zur biologischen Phosphor-RUcklösung, dann
eine anoxische Zone zur Denitrifikation und schließlich eine oxische Zone zur Nitrifikation der Ammonstickstoffverbindungen
aufgebaut. Die Darstellung der Zonen kann durch aufgelöste Bauweise in räumlich getrennten Becken oder in kompakterer
Bauweise durch Segmentierung (Kaskadenbildung) langgestreckter Rechteckbecken erfgolgen. Die Zwischen- und/oder Abbauprodukte
der beiden letztgenannten Zonen werden durch Rückpumpen (Rezir-
kulleren) in die anoxische Zone bzw. von der Nitrifikations- in
die Denitrifikationszone weiter verstoffwechselt. Dafür sind erhebliche Aufwendungen für Rohrleitungen und Pumpen erforderlich,
besonders bei der zuerst erwähnten aufgelösten Bauweise in Einzelbecken. Für die Fundamentierung der Bodenplatten und
der zahlreichen Außenwände entstehen weitere hohe Kosten. Der Bedarf an Bauraum ist enorm.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Beckenanordnung
bzw. -konstruktion zu finden, die die Kosten für die Bauwerke selber, die Rohrleitungen und die Aufwendungen für die
Rezirkulation der Wassermassen und auch den Platzbedarf erheblich verringert. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch
ein durch ringförmige Zwischenwände in drei konzentrische Kreis(ring)kammern unterteiltes Rundbecken, bei dem die mit dem
Abwasser beschickte innere Kreiskammer eine Umwälzeinrichtung zur anaeroben Phosphor-Rücklösung, die danach durchströmte
mittlere Ringkammer Umwälzeinrichtungen zur gelöstsauerstofffreien
("anoxischen") Denitrifikation der stickstoffhaltigen Abwasserinhaltsstoffe, die zum Schluß durchströmte äußere
Ringkammer Umwälz- und Belüftungseinrichtungen zur gelöstsauerstoffverbrauchenden
Nitrifikation der aus der mittleren Ringkammer ankommenden Stickstoffverbindungen (vorwiegend Ammoniumverbindungen)
und die Zwischenwände Durch- und/oder Uberströmöffnungen enthalten. Die Beschickung des kombinierten Beckens
erfolgt über eine Dükerleitung unterhalb der Bodenplatte oder über eine durch die Ringwände in die innere Kammer geführte
Rohrleitung.
Ein weiterer Vorteil gegenüber der aufgelösten Bauweise ist in dem wesentlich geringeren hydraulischen Höhenverlust bei dem
Durchlauf durch die Kammern zu sehen, so daß sich günstigere Kosten für die Pumpenleistung ergeben, Die Gründungstiefe für
die Nachklärstufe ist nahezu die gleiche, so daß gleiche baugeologische Voraussetzungen, wie z.B. Tragfähigkeit des
Bodens, gegeben sind, was sich wiederum positiv auf die Bau-
»a·
kosten auswirkt.
Vorteilhafterwelse wird der für die Kohlenstoff- und Stickstoffoxidation
erforderliche Sauerstoff in die äußere Ringkammer punktförmig eingetragen, z.B. mit horizontalachsigen
Oberflächenbelüftern, wie Mammutrotoren, oder mit kurzen Belüftungsgittern,
Dadurch wird es möglich, bei ausreichender Nitrifikation ein Teilvolumen zusätzlich zur simultanen Denitrifikation
zu nutzen in Verbindung mit den Vorteilen der Umlaufbeckentechnologie. Dadurch stellt sich das jeweils anteilige
Volumen für die Nitrifikation und die Denitrifikation in weiten Bereichen variabel dar. Energieeinsparung und optimale Reinigungsleistungen
sind dadurch erzielbar.
Vorstellbar ist auch eine Kaskadierung der äußeren Ringkammer durch radial verlaufende Trennwände, so daß eine Kaskadenbiologie
in Rundbauweise entsteht. Insbesondere für die Belüftung mit Druckluft stellen sich hier Vorteile ein.
Die Abbildungen zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung in der Draufsicht (Fig. 1) und im Schnitt H-II (Fig.
2) nach Fig. 1.
Das als Rundbecken 1 auf einer gemeinsamen Bodenplatte 1' ausgeführte
kombinierte Bauwerk besitzt im Zentrum einen von der Dükerleitung 2 beaufschlagten Zulaufsumpf 3, Von dort wird die
durch die innere Ringwand 4 umgrenzte innere Kreiskammer 5 mit mechanisch vorgereingtem Abwasser und Rücklaufschlamm beaufschlagt.
In der Ringwand 4 befindet sich eine Überlauföffnung
6, über die das in der inneren Kreiskammer 5 mehrfach umgelaufene Abwasser in die mittlere Ringkammer 7 überströmt. An der
das Kreisbecken bis in die Nähe des Zentrums überspannenden ortsfesten Brücke 8 ist in der inneren Kammer 5 ein Rührwerkspropeller
9 angeordnet, der für die sauerstoffarme Umwälzung des Abwassers sorgt. Die Brücke 8 ist mit ihrem inneren Ende
durch einen in der Nähe des Zulaufsumpfes 3 aufgestellten
Pfeiler 10 abgestützt.
Die mittlere Ringkammer 7 enthält ebenfalls nur Rührwerkspropeller
11, die das aus der inneren Kammer überführte Abwasser ohne Sauerstoffzufuhr im Kreis umwälzen, Aus der äußeren Ringkammer
12 wird jedoch belüftetes und folglich mit Oxidationsprodukten, wie Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen (als
Nitrat), angereichertes Abwasser mit Hilfe einer in der äußeren Ringwand 13 installierten Pumpe 14 in die mittlere Ringkammer
zurückgepumpt. Der biologische Abbau ist aufgrunnd der vorhandenen Sauerstoffverbindungen (NO2^ NO3) in dieser Kammer
anoxisch und nicht anaerob.
Das Überlaufwehr 15 aus dieser Kammer 7 liegt der Pumpe m diametral
gegenüber, so daß das bei m zugeführte Rücklaufwasser wenigstens einen halben Umlauf in der mittleren Ringkammer
vollführt hat. Umgekehrt hat das bei 6 in diese Kammer einlaufende Abwasser bis zur Zumischung des Rücklaufwassers ebenfalls
wenigstens einen halben Umlauf vollführt.
Die äußere Ringkammer 12 ist sowohl mit Umwälz- als auch mit mehreren Oberflächenbelüftungseinrichtungen 16, 17, 17', 17"
bestückt. Die Oberflächenbelüfter sind als um Horizontalachsen rotierende Walzen ausgebildet. Einer der Belüfter 17 wird von
dem äußeren Abschnitt der durchgehenden Brücke 8, die beiden anderen werden von zusätzlichen kurzen Brücken 18, 18' getragen.
Gegen die Bildung von Aerosolen sind Spritzschutz- und Abdeckhauben auf der Abströmseite der Walzen eingesetzt. Alle
Brücken sind von außen begehbar für die Wartung der Umwälz-, Belüftungs- und Rückpumpeinrichtungen.
Wie Fig.2 zeigt, sind die Rührpropeller 9, 11, 16 an Ständern
gelagert, die vom Beckenboden bis zu der Brücke verlaufen. Die Rührpropeller sind an den Ständern hochziehbar.
Alternativ zu dieser Ausführungsform kann die äußere Ringkammer
durch radiale Trennwände in Kaskaden unterteilt sein, die nacheinander
durchströmt und einzeln belüftet werden. Die Über laufwehre
können je nach Beeinflussung der Zumischstelle durch Bodenöffnungen ersetzt oder ergänzt werden,
Claims (4)
1. Kombiniertes Bauwerk für die mehrstufige biologische Reinigung
von organische Schmutzstoffe enthaltendem Abwasser, gekennzeichnet durch ein durch ringförmige
Zwischenwände (4, 13) in drei konzentrische Kreis-(ring)kammern
(5, 7, 12) unterteiltes Rundbecken, wobei die mit dem Abwasser beschickte innere Kreiskammer (5) eine
Umwälzeinrichtung (9) zur anaeroben Phosphor-Rücklösung, die danach durchströmte mittlere Ringkarnmer (7) Umwälzeinrichtungen
(11) zur sauerstoffarmen ("anoxischen") Denitrifikation der stickstoffhaltigen Abwasserinhaltsstoffe, die zum
Schluß durchströmte äußere Ringkammer (12) Umwälz- und Belüftungseinrichtungen (16, 17, 17', 17") zur sauerstoffverbrauchenden
Nitrifikation der aus der mittleren Ringkammer
(7) abfließenden Stickstoffverbindungen und die ringförmigen Zwischenwände (4, 13) Durch- und/oder Überströmöffnungen
(6, 15) enthalten.
2. Bauwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine radial durchlaufende unbewegliche Brücke
(8), die die Umwälzeinrichtungen (9, 11, 16) der inneren und mittleren Kammer (5, 7) und eine Belüftungseinrichtung (17)
der äußeren Ringkammer (12) trägt,
3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder. 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Ringkammer (12) mehrere auf den Umfang verteilte, punktförmig wirkende
Belüftungseinrichtungen (17, \T , 17") mit dazwischen liegenden sauerstoffarmen Abschnitten zur simultanen Denitrifikation
aufweist.
4. Bauwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere Ringkammer durch
radial verlaufende Trennwände in nacheinander durchströmte Kaskadenkammern unterteilt ist, die jeweils mit Belüftungseinrichtungen
ausgerüstet sind.
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